java-集合类

一、集合类

集合的概念：

1.什么是集合

集合是一种容器，长度可变，可以存储任意类型的对象。

基本数据类型也可以装入集合，但其实内部是先自动装箱成包装类对象，然后存入集合的。

2.为什么出现集合类

面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，所以为了方便对多个对象的操作，就对对象进行存储，集合就是存储对象最常用的一种方式。

3.集合类详解

整个集合类按照存储的结构被分为单列结合和双列结合，单列集合根接口是collection，双列集合的根接口是map集合。

二、集合的分类

Collection 一次存一个对象, 单列集合

List 可重复, 有索引

ArrayList 数组实现, 查找快

LinkedList 链表实现, 增删快

Vector 数组实现, 线程安全

Set   不可重复, 没索引

HashSet 使用哈希算法去重复, 效率高, 但元素无序

TreeSet TreeSet是用排序的, 可以指定一个顺序, 对象存入之后会按照指定的顺序排列

LinkedHashSetHashSet的子类, 原理相同, 除了去重复之外还能保留存储顺序

Map 一次存两个对象, 键值对

HashMap 使用哈希算法对键去重复, 效率高, 但无序

TreeMap 使用二叉树算法排序, 可以自定义顺序

LinkedHashMap使用哈希算法去重复, 并且保留存储顺序

Hashtable 类似HashMap, 线程安全, 效率略低, 不允许null键和null值

Properties Hashtable的子类, 用来操作配置文件

List集合（有序，可重复，有索引）

1.ArrayList：底层数据结构是数组结构，线程不安全的。所以ArrayList的出现替代了vector，但是查询的速度很快。

2.LinkedList：底层是链表结构，线程不安全的，同时对元素的增删操作效率很高。

3.Vector：底层数据结构是数据结构。JDK1.0版本，线程安全，但是增删和查询都是非常慢，已被ArrayList替代。

ArrayList长度可变的实现：

ArrayList内部封装了一个默认长度为10的数组，当超出长度时，集合内部会自动生成一个新的数组，讲原来数组中的元素，复制到新数组中，再将新元素添加到新数组。

(1) ArrayList每次按照50%的长度延长

(2) Vector如果置顶了初始容量和溢出量就是每次初始容量上溢出量没指定就是100%延长

List类的常用方法：

add(Object obj) 向集合中添加一个元素, 添到最后的位置

get(int index)     获取集合中指定位置的元素

size()         获取集合的长度

add(int index, Object obj) 向集合中添加一个元素, 添到指定位置

set(int index, Object obj) 把集合中指定位置的元素替换

remove(int index) 删除集合中指定位置的元素

remove(Object obj) 删除集合中包含的obj对象(遍历集合中的元素如果传入的元素equals某个元素就调用remove方法,注意:角标要--)

List迭代器

（1）for循环：从0循环到集合的size()-1,每次取其中一个

（2）Iterator（）迭代器：List对象调用Iterator（），返回一个Iterator对象，使用hasnext（）判断是否包含下一个元素，使用.next()获取下一个元素

（3）增强for循环---forearch

格式：for（类型：变量名；容器）｛循环体｝

容器中有多少元素就执行多少次循环体，每次循环变量指向容器中不同的元素。

在迭代过程中的删除问题

（1）for循环：删除时由于后面的元素会自动向前移动，所以删除之后循环变量要--

（2）迭代器：要删除元素时必须使用Iterator的remove（）否则会抛出异常

（3）增强for循环不能删除

Set集合（无序、不可以重复）

set集合中的方法和collection中的方法一致

set集合取出元素的方法只能通过迭代器

1.Hashset原理

我们使用set集合都是需要去掉重复元素的，如果在存储的时候逐个equals（）比较效率低。

哈希算法提高了去重复的效率，降低了使用equals（）方法的次数。

1.1实现步骤

（1）当Hashset调用add（）方法存储对象的时候，先调用对象的hashcode（）方法得到一个哈希值，然后在集合中查找是否有哈希值相同的对象

（2）如果没有哈希值相同的对象就直接存入集合

（3）如果有哈希值相同的对象，就和哈希值相同的对象逐个进行equals（）比较，比较结果为false就存入，true则不存。

1.2讲自定义类的对象存入Hashset去重复

（1）自定义类中必须重写hashcode（）和equals方法

hashcode（）：属性相同的对象返回值必须相同，属性不同的返回值尽量不同

equals（）:属性相同返回true，属性不同返回false（返回false的时候存储元素）

HashSet和ArrayList的区别

ArrayList：判断包含，以及删除，都是依据元素的equals方法

Hashset：判断包含，以及删除，都是一句元素的hasecode（）方法，当Hashcode值相同时，再判断一次equals。

2.Treeset

Treeset：线程不安全的，可以对Set集合中的元素进行排序

2.1特点：Treeset是用排序的，可以指定一个顺序，对象存入后会按照指定的顺序排列

2.2使用方式：

a.自然排序

（1）Treeset类的add（）方法中会把存入对象强转成comparable类型

（2）调用对象的comparTo（）方法和集合中的对象比较

（3）根据compareTo（）方法返回的结果进行存储

让对象自身具备比较性，其实是让元素实现comparable接口，覆盖compareTo方法。

b.比较器顺序（comparator）

当元素自身不具备比较性，或者元素具备的比较性不是所需要的，可以让集合自身具备比较性

实现步骤：

（1）定义一个类，实现comparator接口

（2）重写compare方法

（3）讲这个comparator接口的子类对象作为参数传递给Treeset的构造函数

new Treeset<>(comparato接口的子类对象，这个参数具备比较功能){}

比较器优先于元素自身比较

c.两种方法的区别

（1）TreeSet构造函数什么都不传，默认按照类中comparable的顺序（没有comparable就报错，classcastexception）

（2）Treeset如果传入了comparator，就有线按照comparator执行

开发建议：

一般在描述一个对象时，如果该对象封装了具体的数据，会出现很多这样的对象。比如：员工、学生对象等，这时就需要进行容器的存储

那么描述对象时，一定要重写几个方法

（1）Hashcode（）

（2）equals（）

（3）tostring（）建议写上

（4）最好实现comparable接口让该类具备自然排序功能

Map集合

1.Map集合的特点

Map集合一次存储两个对象, 一个键对象, 一个值对象

键对象在集合中是唯一的, 可以通过键来查找值

2.Map常用方法

put() 存储一条记录, 一个键和一个值

get() 根据键对象获取值

containsKey() 判断是否包含指定的键

containsValue() 判断是否包含指定的值

remove() 根据键删除一条记录

size() Map集合中的记录数

values() 得到所有的值对象组成的一个Collection集合

3.迭代Map集合

a.keySet()

先调用keySet()方法从Map集合中获取所有Key组成的一个Set集合

迭代Set集合可以得到每一个Key

然后再调用get()方法通过Key获取每一个Value

b.entrySet()

先调用entrySet()方法从Map集合中获取所有Entry(键值对)组成的一个Set集合

迭代Set集合可以得到每一个Entry

然后再调用getKey()和getValue()方法得到每一个Key和每一个Value

4.HashMap

在使用HashMap存储键值对的时候, 先调用Key对象的hashCode()方法计算一个哈希值, 在Map中查找是否有相同哈希值的Key对象

如果没有哈希值相同的Key对象, 这个键值对直接存入

如果有哈希值相同的Key对象, 那么就进行equals比较

比较结果为false就存入, true则覆盖原Value

5.LinkedHashMap

HashMap的子类, 算法相同, 但保留了存储的顺序

6.TreeMap

在使用TreeMap存储键值对的时候, 会使用Key对象和集合中已存储的Key对象进行比较, 确定二叉树上的位置

比较的方式和TreeSet指定的方式相同, Comparable和Comparator
7.Hashtable

类似HashMap, 线程安全, 效率略低, 不允许null键和null值

8.Propertie

Hashtable的子类, 用来操作配置文件

集合的迭代

1.Collection

Iteraotr:   通过iterator()方法得到迭代器, 调用hasNext()和next()方法进行迭代

ForEach:    for (类型  变量名 : 容器) { 循环体 }

2.Map

keySet():   得到所有的键组成的Set, 遍历Set得到每一个键, 然后再分别获取值

entrySet(): 得到所有的Entry组成的Set, 遍历Set得到每一个Entry, 再分别getKey()和getValue()

3.List

Iterator

ForEach

for: 根据索引定义for循环, 调用get()方法根据索引获取每一个元素

4.Vector

Iterator

ForEach

for

Enumeration: 类似Iterator, 通过elements()方法得到Enumeration, 调用hasMoreElements()和nextElement()方法进行迭代